Racetechnologie die naar uw huidige auto is gemigreerd

Van Ford en Chevrolet tot Ferrari en Porsche: bijna elke autofabrikant is wel eens gaan racen. Maar waarom doen ze het?

Het is deels alleen voor de belichting. Racen voldoet aan de behoefte van merken om voor veel aandacht te verschijnen en met hun waren te pronken. Maar blootstelling alleen kan geen auto’s verkopen, of de miljoenen dollars die autofabrikanten in de racerij steken rechtvaardigen.

Naast marketing met een hoog octaangehalte hebben autofabrikanten racen ook gebruikt als technologisch testlaboratorium. Moderne auto’s profiteren van technologie die gedurende decennia van concurrentie is aangescherpt. Soms begon het met raceteams die op zoek waren naar een voordeel. Andere innovaties ontstonden buiten de racerij, maar bewezen hun effectiviteit op het circuit. Al deze tests en aanpassingen maken auto's beter. Hier zijn enkele van onze favoriete stukjes racetechnologie die naar onze straatauto's zijn gemigreerd:

Turbolading

Turbolading – het gebruik van een door uitlaatgassen aangedreven compressor om meer lucht in een motor te blazen – begon niet met racen. General Motors installeerde in 1962 turbo's op de Oldsmobile F85 en Chevrolet Corvair, voordat turbocompressie echt op de radar van race-ingenieurs stond.

Auto’s met turbocompressor maakten niet veel indruk totdat ze gingen racen. Dit begon pas echt in de jaren zeventig, toen Porsche zijn 917/10 en 917/30 Can-Am-auto's lanceerde, en Renault turbokracht introduceerde naar de Formule 1. Turbolading blies ook – letterlijk – nieuw leven in de decennia-oude Offenhauser-motor in de IndyCar-races. In de jaren tachtig was het racen turbogek geworden, met F1-auto's met turbocompressor, rallyauto's en uithoudingsracers die waanzinnige hoeveelheden kracht produceerden met behulp van turbo's.

Het was dat racetijdperk dat de weg vrijmaakte voor turbocompressoren om echt mainstream te worden in straatauto's. Turbo's worden nog steeds gebruikt voor prestaties, maar autofabrikanten gebruiken ze steeds vaker om motoren te verkleinen in naam van het brandstofverbruik. Dankzij turbocompressoren kunnen kleinere motoren meer vermogen produceren, en zo kan Ford bijvoorbeeld rechtvaardigen dat er een V6 met dubbele turbo in zijn auto zit. F-150 pick-uptruck in plaats van een V8.

Vierwielaandrijving

Er bestonden al wegvoertuigen en een paar raceauto's met vier aangedreven wielen, maar de Audi Coupé Quattro was de eerste met een vierwielaandrijving die was ontworpen voor gebruik door gewone auto's onder alle wegomstandigheden. Gebaseerd op de ervaring die Audi had opgedaan bij de ontwikkeling van het militaire voertuig Iltis, werd de Quattro gebouwd om het Wereldkampioenschap Rally te domineren. Ingenieurs wedden dat de extra tractie van vierwielaandrijving voordelig zou zijn op de vele onverharde en soms met sneeuw bedekte rallyetappes. De Quattro bewees dat ze gelijk hadden door het kampioenschap te winnen in 1983 en 1984, en drie overwinningen te behalen op de Pikes Peak International Hill Climb in de loop van de jaren tachtig.

De naam Quattro (Italiaans voor ‘vier’) leeft voort in de huidige versie van Audi voertuigen met vierwielaandrijving. Mede dankzij het succes van Audi hebben ook andere autofabrikanten vierwielaandrijving ingevoerd, wat betekent dat je niet langer een pick-up of SUV nodig hebt om met vertrouwen op gladde wegen te rijden. Ondertussen omarmde het WRC de vierwielaandrijving en keek nooit meer achterom, wat de weg vrijmaakte voor auto's als de Subaru Impreza WRX en Mitsubishi Lancer Evolution die, net als de originele Quattro, straatversies voor liefhebbers zou voortbrengen begeren.

Koolstofvezel

In 1979 ontwerper John Barnard, destijds werkzaam voor het McLaren Formule 1-team, was op zoek naar een manier om het chassis van een raceauto te verkleinen om ruimte te maken voor meer aerodynamische elementen aan de onderkant. Dit was het tijdperk van ‘grondeffect’ in de F1, toen dergelijke elementen de sleutel tot prestaties waren. Maar er was een probleem: als het afgeslankte chassis van standaard aluminium zou worden gemaakt, zou het niet stijf genoeg zijn.

Barnard had via contacten bij British Aerospace over koolstofvezel gehoord en besloot het materiaal te gebruiken voor een F1-chassis (in de branche bekend als een monocoque). Het resultaat was de McLaren MP4/1, die debuteerde in het F1-seizoen van 1981. Een overwinning bij de Britse Grand Prix bewees het prestatiepotentieel van de auto, maar toen coureur John Watson liep Na een gewelddadige crash tijdens de Italiaanse Grand Prix bleek dat koolstofvezel de veiligheid kon vergroten Goed. Tegenwoordig heeft elke F1-auto een chassis van koolstofvezel.

Koolstofvezel heeft zijn intrede gedaan in straatauto's, maar is verre van mainstream. Met uitzondering van de Alfa Romeo 4C, alleen maar exotisch supercars (inclusief degenen gemaakt door McLaren) hebben een koolstofvezelchassis. Maar koolstofvezelcomponenten worden gebruikt in sommige (iets) goedkopere auto's, en BMW heeft pionierswerk verricht in het gebruik van met koolstofvezel versterkt plastic in voertuigen zoals de i3 elektrische auto met als doel het materiaal gemakkelijker massaproductie te maken.

Vleugels

De achtervleugel is een symbool van prestatie, zoals blijkt uit het aantal exemplaren dat door aanmatigende eigenaren aan de versleten oude Honda Civics is bevestigd. De reputatie waar ze op leunen is welverdiend. In de jaren zestig brachten vleugels Formule 1-auto's naar een nieuw prestatieniveau. Maar het ging niet gemakkelijk.

Net als de vleugels van vliegtuigen, gaan vleugels van auto's over het richten van de luchtstroom. Maar in plaats van een snellere luchtstroom naar onderen te sturen om lift te creëren, richten ze deze naar boven om neerwaartse kracht te creëren, waardoor de auto de baan op wordt geduwd en meer grip ontstaat. Na een aantal baanbrekende inspanningen – waaronder de iconische Chaparral 2E uit 1966 – begonnen F1-teams in 1968 vleugels te adopteren. Ferrari was de eerste en anderen volgden al snel. De vleugels waren enorm, maar ook kwetsbaar en ruw gebouwd. Dit leidde tot meerdere crashes veroorzaakt door instortende vleugels, wat weer leidde tot strengere regelgeving.

Die vroege vleugelinspanningen waren schoten in het duister, maar hun prestatiepotentieel viel niet te ontkennen. Naarmate het inzicht van ingenieurs in de aerodynamica steeds geavanceerder werd, werden vleugels een vaste waarde in de F1 en andere raceseries, maar ook in tientallen andere raceseries. prestatieauto's voor op de weg.

Semi-automatische versnellingsbakken

Handmatig of automatisch. Vroeger was het een eenvoudige keuze. Maar dat was voordat raceteams een prestatievoordeel ontdekten in transmissies die bestuurders zelf kunnen schakelen zonder koppelingspedaal. Door het elimineren van de koppeling kunnen transmissies sneller schakelen, dus het was slechts een kwestie van tijd voordat de technologie gemeengoed werd in zowel raceauto's als sportwagens voor op de weg. De PDK-transmissie met dubbele koppeling van Porsche is een vaste waarde geworden bij de Duitse autofabrikant sportwagens, maar de technologie werd voor het eerst getest in de 956-raceauto in 1983. Een PDK-versnellingsbak zou echter pas in 2009 verschijnen in een in serie geproduceerde Porsche-straatauto.

Tussendoor ontwikkelde Ferrari een semi-automatische transmissie voor de Formule 1 en introduceerde deze in 1989 op de 640, na enkele kinderziektes. Altijd graag verbindingen leggen tussen zijn F1-raceprogramma en zijn straatauto's, voegde Ferrari de technologie in 1993 toe aan de Mondial en in 1997 aan de F355. Deze laatste introduceerde ook een kenmerkend accessoire voor semi-automatische transmissies: schakelpeddels.

Achteruitkijkspiegels

Er is moeilijk een perfecter verhaal te bedenken over race-innovatie die alledaagse auto’s ten goede verandert. Toen in 1911 de eerste Indianapolis 500 werd gehouden, namen de meeste chauffeurs een ‘rijdende monteur’ mee, wiens taak het was om achterom te kijken om de bestuurder te waarschuwen voor naderende auto’s. Ray Harroun besloot te racen met een speciaal geprepareerde Marmon Wasp met een gestroomlijnde carrosserie met één stoel, waardoor er geen ruimte overblijft voor de rijdende monteur. In plaats daarvan monteerde Harroun een stuk glas op het dashboard. Hij won de eerste Indy 500 en ging daarna prompt met pensioen.

Zoals bij de meeste grote verhalen was er sprake van enige overdrijving. Harroun heeft de achteruitkijkspiegel niet uitgevonden: hij zei dat hij het idee had gekregen van een achteruitkijkspiegel die hij op een paardenkoets had gezien, en spiegels waren vóór 1911 vermeld in catalogi van autoaccessoires. Maar zoals bij veel innovaties in de auto-industrie heeft de racerij de achteruitkijkspiegel gepopulariseerd en de doeltreffendheid ervan op dramatische wijze bewezen.

Schijfremmen

Het belangrijkste onderdeel van een auto zijn de remmen. Als je niet kunt stoppen, doet niets anders ertoe. Sinds de uitvinding van de auto zijn de schijfremmen de grootste vooruitgang op het gebied van remtechnologie. Omdat het remoppervlak open is voor luchtstroom, bieden schijfremmen een betere koeling dan gesloten trommelremmen, waardoor de kans op oververhitting kleiner wordt en de prestaties verbeteren.

Die verbeterde prestaties trokken begin jaren vijftig de aandacht van Jaguar. De Britse autofabrikant werkte samen met Dunlop, dat een schijfremsysteem voor vliegtuigen had ontwikkeld. Als ze een vliegtuig bij de landing konden stoppen, zouden schijfremmen van een auto moeten werken, zo dachten ze aan Dunlop en Jaguar. Een Jaguar C-Type met schijfremmen won vervolgens de 24 uur van Le Mans.

Andere autofabrikanten hadden al eerder schijfremmen op productieauto’s geprobeerd (de Crosley Hotshot uit 1949 en bepaalde Chrysler-modellen uit 1950 hadden ze), maar de overwinning van Jaguar bewees dat deze technologie het echte werk was. Tegenwoordig zijn schijfremmen standaarduitrusting op de overgrote meerderheid van nieuwe auto's.

Anti Blokkeer remmen

Net als schijfremmen werden antiblokkeerremsystemen (ABS) vaker in vliegtuigen gebruikt dan in auto's. Het Maxaret-systeem van Dunlop werd overal in gebruikt, van vliegtuigen tot de Britse “V-Force” nucleaire bommenwerpers. In 1961 werd een variant van het systeem op de Ferguson P99 Formule 1-auto. De P99, die ook over een vroeg vierwielaandrijvingssysteem beschikte, was niet erg succesvol in de F1. Hij won slechts één race en coureur Stirling Moss gebruikte het ABS niet eens, maar gaf er de voorkeur aan de remmen op de ouderwetse manier te moduleren. De Jensen Interceptor FF debuteerde met ABS kort nadat de P99 met pensioen ging, maar het idee sloeg decennialang niet echt aan.

De Ferguson P99 was zijn tijd ver vooruit. Het ABS was mechanisch; Er zou elektronica voor nodig zijn om ABS echt praktisch te maken. Tegenwoordig is het in de VS illegaal om een ​​nieuwe auto zonder ABS te verkopen. ABS is echter niet toegestaan ​​in de Formule 1. Het is een van de vele rijhulpmiddelen die in de serie verboden zijn.

DOHC-motoren

Een cilinderkop met dubbele bovenliggende nokkenas (DOHC) is een handige manier om het vermogen te vergroten zonder de cilinderinhoud te vergroten. Bovenliggende nokkenassen zijn inherent efficiënter dan de alternatieven, en als u er twee heeft, kunt u meer kleppen toevoegen. Dat betekent dat er meer brandstof en lucht de motor binnenkomen, wat meer vermogen betekent.

De eerste DOHC-auto was de PeugeotL76. De cilinderkop met dubbele nokkenas zat bovenop een enorme 7,6-liter vier-in-lijnmotor, die 148 pk leverde. Het ging prompt naar buiten en won zijn eerste race – de Franse Grand Prix van 1912 – en ging het jaar daarop naar de Indianapolis 500 en won die ook. Andere autofabrikanten kopieerden het ontwerp snel en de koppen met dubbele nokkenas werden een must-have in prestatieauto's.

Tegenwoordig zelfs de nederigen Toyota Corolla heeft een DOHC-motor. Het is een bewijs van de moeite die autofabrikanten doen om steeds meer kracht en efficiëntie uit kleinere motoren te halen, en hoe ooit exotische trucs gemeengoed kunnen worden.

Aanbevelingen van de redactie

• Hoe een grote blauwe bestelwagen uit 1986 de weg vrijmaakte voor zelfrijdende auto’s
• Lamborghini zet raceauto's in je huiskamer. Stap in en rijd er een
• Formule 1-teams gebruiken racetechnologie om het coronavirus aan te pakken
• De CyberScooter Edition elektrische scooter is ontworpen om uw auto te vervangen
• De F1 heeft plannen om in 2030 met de eerste CO2-neutrale motor ter wereld te racen